JP2009097514A - Cylinder having means for receiving lubricant - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、潤滑剤を受け入れる手段を含むピストンエンジン用のシリンダに関する。 The present invention relates to a cylinder for a piston engine including means for receiving a lubricant.
大型の2行程エンジンにおいて、あるいは大型の4行程エンジンにおいても、濡らさなければならないその広い表面の結果として、潤滑剤の分配が重要であることが分かっている。潤滑剤は、シリンダの周縁部にシリンダの内部空間内へ向けて配置された限られた数の送り込み開口部を通過する。液体の潤滑剤をシリンダの内壁全体に均一に分配するためには、例えば仏国特許出願公開第1174532号明細書に示されるように、周縁に延びる溝が設けられる。しかし、長期にわたるエンジンの動作において、特にシリンダの、一番上のピストン・リングの上死点からピストンの下死点の方向へ最大約15%に及ぶ高い負荷を受ける部分では、溝が著しい摩耗を受けることが示されている。この領域で支配的な200バールまで達する可能性のある高い圧力、および300℃超に達する可能性のある高い温度により、ピストンの断面およびピストン・リングの断面が熱膨張によって増大する。緩く配置されたピストン・リングが、この圧力によってシリンダの内壁に向かう方向に押される。これは、燃焼空間で圧力を高めることにとっては望ましいが、剪断力によるシリンダの内壁の厳しい負荷も伴う。長期の動作では、こうした剪断力によって、周縁に延びる溝で形成されたプロファイルが摩耗または平坦化される。このことから必然的に、長期の動作では、もはや潤滑剤の均一な分配が保証されないことになる。潤滑剤の均一な分配が行われない場合、少なくとも局所的に硬質材料の摩擦、すなわちピストン・リングの外面とシリンダ壁の間で直接接触が生じ、それによって摺動特性が損なわれるだけではなく、前述のシリンダの内壁の摩耗、さらには損傷をまねく可能性もある。この問題を解決するために、国際公開第98/53192号パンフレットでは、シリンダの高い負荷を受ける部分に、シリンダの周縁に配置したリング状の溝または溝部分として設計された陥凹部を設けることが提唱されている。こうして、シリンダ壁の高負荷領域において、潤滑剤をより均一に分配することが実際に可能になる。しかしこの改良は、先に述べた一番上のピストン・リングの上死点を起点として15%までの長さ領域に限定される。さらに、リング状の溝は他の短所を有している。ピストン・リングの縁部が溝の縁部に係合され、その結果、これらの縁部が強い摩耗を受け、それが縁部の損傷を引き起こす恐れがある。 In large two-stroke engines, or even in large four-stroke engines, lubricant distribution has been found to be important as a result of its wide surface that must be wetted. Lubricant passes through a limited number of feed openings located at the periphery of the cylinder towards the interior space of the cylinder. In order to evenly distribute the liquid lubricant over the entire inner wall of the cylinder, a groove is provided extending around the periphery, as shown, for example, in French patent application 1174532. However, in long-term engine operation, especially in parts of the cylinder that are subjected to high loads up to about 15% from the top dead center of the top piston ring to the bottom dead center of the piston, the grooves are subject to significant wear. Has been shown to receive. The high pressure that can reach up to 200 bar, which is dominant in this region, and the high temperature that can reach over 300 ° C., increase the cross section of the piston and the cross section of the piston ring due to thermal expansion. A loosely arranged piston ring is pushed by this pressure in the direction towards the inner wall of the cylinder. This is desirable for increasing the pressure in the combustion space, but it also involves severe loading of the inner wall of the cylinder due to shear forces. In long-term operation, these shear forces cause wear or flattening of the profile formed by the groove extending to the periphery. This inevitably results in long-term operation no longer guaranteeing a uniform distribution of lubricant. If there is no uniform distribution of the lubricant, at least locally hard material friction, i.e. direct contact between the outer surface of the piston ring and the cylinder wall, thereby not only impairing the sliding properties, There is also a possibility that the inner wall of the aforementioned cylinder may be worn or even damaged. In order to solve this problem, WO 98/53192 pamphlet is provided with a ring-shaped groove or a groove designed as a groove portion arranged on the periphery of the cylinder in a portion that receives a high load of the cylinder. Has been advocated. Thus, it is actually possible to distribute the lubricant more evenly in the high load area of the cylinder wall. However, this improvement is limited to a length region of up to 15% starting from the top dead center of the top piston ring described above. Furthermore, the ring-shaped groove has other disadvantages. The edges of the piston ring are engaged with the edges of the groove, so that these edges are subject to strong wear, which can cause edge damage.
こうしたすべての理由から、実際の潤滑剤の消費量は、摺動する対のピストンとシリンダの潤滑に必要な潤滑剤の量より多くなる。大型ディーゼルエンジンではそのコストは相当なものであるが、それに加えて、潤滑剤の消費は環境負荷にもなる。放出される排気ガス粒子の多くの部分が、潤滑剤から発生する。 For all these reasons, the actual lubricant consumption is greater than the amount of lubricant required to lubricate the sliding pair of pistons and cylinders. In large diesel engines, the cost is substantial, but in addition, the consumption of lubricants is also an environmental burden. Many portions of the exhaust gas particles that are released are generated from the lubricant.
したがって本発明の目的は、少なくとも一番上のピストン・リングの上死点から下方へ向かって下死点まで、シリンダの全長にわたって潤滑剤を均一に分配すると同時に、潤滑剤の消費量を低減させることである。この点に関して、送り込み開口部の数および位置については変更する必要がない。特に2行程エンジンに対する潤滑剤の役割は、適切なピストンの潤滑を確保するだけではなく、硫黄を含む燃料の燃焼によって燃焼空間に入る硫酸を中和することにある。 Accordingly, an object of the present invention is to evenly distribute the lubricant over the entire length of the cylinder from at least the top dead center of the uppermost piston ring to the bottom dead center, while simultaneously reducing the amount of lubricant consumed. That is. In this regard, there is no need to change the number and position of the feed openings. In particular, the role of the lubricant for the two-stroke engine is not only to ensure proper piston lubrication, but also to neutralize the sulfuric acid entering the combustion space by the combustion of fuel containing sulfur.
この問題は、潤滑剤を受け入れる手段を含むピストンエンジン用のシリンダであって、ピストンのための摺動面を含み、この摺動面が上死区域と、シリンダ内に配置された掃気スロットの列とを有しているシリンダによって解決される。上死区域は、一番上のピストン・リングの死点が位置する面として定義される。この摺動面は、複数のスロット状陥凹部を有している。スロット状陥凹部は、所定の長さ、幅、および0.4mm超に達する深さを有している。スロット状陥凹部は、上死区域から測定した摺動面の長さの15%までの長さを有する、シリンダ面のリング状区域より下に設けられる。意外にも、シリンダの最も高い負荷を受ける区域にはスロット状陥凹部を設ける必要はなく、むしろ最高負荷区域、すなわち先に言及した上死区域より下の摺動面の15%の区域の外側に、複数のスロット状陥凹部を配置すると有利であることが示された。ピストン・リングは潤滑剤を引き込み、最高負荷区域に至る過程で潤滑剤を運ぶ。潤滑剤を均一に分配するために、この最高負荷区域にスロット状陥凹部が存在しないようにすることが実際に有利であり得る。 The problem is a cylinder for a piston engine that includes means for receiving a lubricant, including a sliding surface for the piston, the sliding surface being a top dead zone and a row of scavenging slots disposed within the cylinder. Is solved by a cylinder having The top dead zone is defined as the plane on which the top dead center of the piston ring is located. The sliding surface has a plurality of slot-shaped recesses. The slot-like recess has a predetermined length, width and depth reaching more than 0.4 mm. The slot-like recess is provided below the ring-shaped area of the cylinder surface having a length of up to 15% of the length of the sliding surface measured from the top dead area. Surprisingly, the area of the cylinder that receives the highest load need not be slotted, but rather outside of the highest load area, ie 15% of the sliding surface below the top dead area referred to above. It has been shown that it is advantageous to arrange a plurality of slot-like recesses. The piston ring draws the lubricant and carries it in the process of reaching the highest load area. In order to evenly distribute the lubricant, it may actually be advantageous to have no slot-like recesses in this highest load area.
有利な実施例によれば、スロット状陥凹部は、フラッシング用スロットの領域内およびその下にも設けられる。 According to an advantageous embodiment, slotted recesses are also provided in and below the area of the flushing slot.
スロット状陥凹部の幅は0.5〜3mmの間であるが、いずれの場合も、最も狭いピストン・リングの幅の80%、好ましくは70%、特に好ましくは60%より小さくすべきである。こうして、ピストン・リングが傾くことなく、陥凹部の上を接触せずに摺動することが保証される。 The width of the slot recess is between 0.5 and 3 mm, but in any case it should be less than 80%, preferably 70% and particularly preferably less than 60% of the width of the narrowest piston ring. . This ensures that the piston ring slides without tilting and without contact over the recess.
スロット状陥凹部の長さは、10〜100mmの間、好ましくは10〜50mmの間、特に好ましくは10〜30mmの間である。 The length of the slot-shaped recess is between 10 and 100 mm, preferably between 10 and 50 mm, particularly preferably between 10 and 30 mm.
複数のスロット状陥凹部を列として配置することが可能である。列中のスロット状陥凹部の数は、スロット状陥凹部の長さおよび隣接する2つのスロット状陥凹部の間隔に応じて、10〜150個であることが好ましい。スロット状陥凹部の長さおよび間隔は、スロット状陥凹部によって生じる切り欠き効果が、許容されるシリンダの脆弱化より低くなるように選択されることが好ましい。特定の有利な実施例によれば、間隔の長さは、スロット状陥凹部の長さより大きい。 It is possible to arrange a plurality of slot-like recesses in a row. The number of slot-like recesses in the row is preferably 10 to 150, depending on the length of the slot-like recesses and the distance between two adjacent slot-like recesses. The length and spacing of the slot-like recesses are preferably selected such that the notch effect caused by the slot-like recesses is lower than the allowed cylinder weakening. According to certain advantageous embodiments, the length of the spacing is greater than the length of the slot-like recess.
列は傾斜すなわち勾配を有し、その勾配は、ピストン・リングの高さに対応する勾配より小さいことが好ましい。したがって、列中のスロット状陥凹部の勾配の角度は最大で1°である。この寸法はまた、ピストン・リングの走行時の滑らかさを高めるのに役立つ。すなわち、スロット状陥凹部の縁部とピストン・リングとの間の接触は、常に1点のみで生じる。その結果、勾配の角度により、ピストン・リングの縁部のスロット状陥凹部の縁部に対する面接触が防止され、それによって、スロット状陥凹部の縁部に剪断力が加えられなくなり、縁部での材料の摩耗がほとんど生じなくなる。したがって勾配を維持することによってシリンダの動作寿命を高めることができる。 The rows have a slope or slope, which is preferably less than the slope corresponding to the height of the piston ring. Therefore, the maximum angle of the gradient of the slot-like recesses in the row is 1 °. This dimension also helps to increase the smoothness of the piston ring during travel. That is, contact between the edge of the slot-like recess and the piston ring always occurs at only one point. As a result, the angle of the gradient prevents the surface contact of the edge of the piston ring against the edge of the slotted recess, thereby preventing the application of shear forces to the edge of the slotted recess. There is almost no wear of the material. Therefore, the operating life of the cylinder can be increased by maintaining the gradient.
例えばシリンダの直径が190mmである場合、ピストン・リングは5〜10mmの幅を有し、その場合、勾配の最大角度は0.96°になる。 For example, if the cylinder diameter is 190 mm, the piston ring has a width of 5-10 mm, in which case the maximum angle of the gradient is 0.96 °.
シリンダの直径が400mm、ピストン・リングの幅が10〜15mmである場合、勾配の最大角度は0.68°になる。 If the cylinder diameter is 400 mm and the piston ring width is 10-15 mm, the maximum angle of the gradient is 0.68 °.
スロット状陥凹部の数および/または深さおよび/または長さおよび/または幅は、互いに異なっていてもよい。隣接する列のスロット状の寸法が、互いにオフセットするように構成されると有利である。オフセットにより、シリンダ・ジャケットの脆弱化をできるだけ小さくしながら、シリンダ壁の内壁を潤滑剤で理想的に濡らすことができるようになる。 The number and / or depth and / or length and / or width of the slot-like recesses may be different from each other. Advantageously, the slot-like dimensions of adjacent rows are configured to be offset from each other. The offset allows the inner wall of the cylinder wall to be ideally wetted with lubricant while minimizing the weakness of the cylinder jacket.
スロット状陥凹部の数は、摺動面1m2あたり300個以上である。摺動面の各部分は異なる負荷に耐えなければならないため、摺動面1m2あたりのスロット状陥凹部の数は一定ではない。 The number of slot-shaped recesses is 300 or more per 1 m 2 of the sliding surface. Since each part of the sliding surface must withstand a different load, the number of slot-shaped recesses per 1 m 2 of the sliding surface is not constant.
前述の実施例によるシリンダ内に潤滑剤を受け入れる手段を製造するための方法は、機械的な処理方法によってスロット状陥凹部を製造するステップを含む。 The method for manufacturing the means for receiving the lubricant in the cylinder according to the previous embodiment comprises the step of manufacturing the slot-like recess by a mechanical processing method.
シリンダは、大型ディーゼルエンジン、例えば2行程エンジンまたは4行程エンジンで用いられる。 Cylinders are used in large diesel engines, such as 2-stroke engines or 4-stroke engines.
以下では、添付図面を参照して本発明をより正確に説明する。 Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to the accompanying drawings.
図1は、ピストンエンジン内に配置されたシリンダ1を通る断面図を示している。ピストンエンジンは、2行程エンジンまたは4行程エンジン、特に大型ディーゼルエンジンである。そうした大型ディーゼルエンジンは一般に、概して内径が190mmより大きいシリンダを備えている。典型的な直径は250〜1000mmの間である。ピストンは、シリンダの内部で往復運動し、コネクティングロッドを介して回転可能なドライブ・シャフトに接続される。ピストンの往復運動は、上死点と下死点の間で行われる。図1は、上死点の位置におけるピストンを示している。一番上のピストン・リングの上死点を通り、シリンダの軸線に垂直な切断面を考えた場合、その面は、以下では上死区域8と呼ぶ線に沿ってシリンダの内壁と交差する。シリンダを垂直に配置した場合、上死区域8は摺動面7の一番上の境界を形成する。一番下のピストン・リングの下死点を通る同様の切断面を考えた場合には、同じように下死区域15が得られる。長さL(13)は、上死区域8と下死区域15の間の距離を示し、摺動面の長さに相当する。摺動面は、1m〜約4mの長さを有することができる。摺動面の幅は、上死区域8の周縁部および下死区域15の周縁部によって形成される。シリンダの内部空間は、一般的には円筒形ではなくわずかに円錐形になっているため、上死区域8における摺動面の幅は下死区域15における摺動面の幅より大きい。このように円錐形であるのは、摺動面のそれぞれ異なった区域に出現する様々な温度のためである。下死区域の領域では環境から空気が吸引され、その結果、この領域では、エンジン・スペース内の空気の環境温度とあまり違わない動作温度が支配的になる。しかし上死区域の領域では、300℃を上回る温度が支配的になる可能性がある。こうしたかなりの温度差のために、特にピストン2の上に設けられたピストン・リング3の膨張をもたらす熱膨張が生じる可能性があり、下死区域の領域では、ピストン・リング3が、許容できないほどシリンダの内壁に押し付けられ、その結果、潤滑剤の薄膜の形成を妨げることになる。シリンダの内壁とピストン・リングの間の望ましくない硬質材料の摩擦に対してとるべき手段はもちろん、潤滑剤の薄膜として摺動面7の領域内のシリンダの内壁を覆う潤滑剤を導入することである。潤滑剤は、潤滑剤の供給路4を介してシリンダの空間に送り込まれる。複数の送り込み開口部16を、シリンダの周縁部に分散させて設けることができる。流路17が、送り込み開口部から始まってシリンダの内壁に沿って延びており、それを用いて潤滑剤の運搬および分配が行われる。シリンダが垂直方向を向いている場合、潤滑剤は流路より下の摺動面全体を濡らす。膨張フェーズでピストン2が移動して送り込み開口部を通り過ぎると、シリンダの内壁上を摺動するピストン・リング3によって潤滑剤が運ばれ、次の潤滑に利用することができる潤滑剤はもはや存在しなくなる。こうして潤滑剤の消費量が増え、そうした潤滑剤で濡らすべき表面が広い場合には、それが無視できないコスト要因となる。
FIG. 1 shows a cross-sectional view through a
シリンダ1は、ピストン2のために摺動面7上に配置された、潤滑剤を受け入れる手段5を含んでいる。摺動面は、上死区域8と下死区域15の間に延びている。垂直方向に配置した場合、下死区域15は、シリンダ上に配置された掃気スロット6の列より下に位置する。複数のスロット状陥凹部5が、摺動面7の上に配置されている。スロット状陥凹部は、潤滑剤のポケットとして働く。潤滑剤が送り込み開口部16を介して供給された場合、潤滑剤はシリンダ壁に沿って下方へ流れ、潤滑剤の保存場所を形成するスロット状陥凹部に流入する。送り込み開口部より上に位置するスロット状陥凹部は、ピストン・リングが摺動してそれらのスロット状陥凹部を通り過ぎると潤滑剤で満たされる。ピストン・リングはその移動中に潤滑剤を運び、ピストン・リングがそうしたスロット状陥凹部を過ぎると、潤滑剤がそれてスロット状陥凹部に入り、スロット状陥凹部を満たす。スロット状陥凹部は、長さl(9)、幅b(10)および深さt(11)を有し、それをシリンダ面の展開による断面図として図2に詳しく示す。深さ11は0.4mm超に達するが、これによって、内側のシリンダ壁が摩耗する場合にも、数年間の動作期間にスロット状陥凹部が損なわれないままであることが保証される。スロット状陥凹部の深さが大きいと、ピストン・リングによって押し込まれた潤滑剤が、次の行程全体を通してシリンダの内壁上へ流れ、内壁を潤滑剤の薄膜で濡らすという別の利点がある。複数のスロット状陥凹部を配置することによって、そうしたスロット状陥凹部を備える摺動面全体または少なくともその一部が、確実に濡らされるようになる。スロット状陥凹部5は特に、上死区域8から測定した摺動面7の長さL(13)の15%までの長さを有する、シリンダ面のリング状領域(12)の下に設けられる。この配置によって、潤滑剤の消費量が著しく低減されるだけではなく、シリンダ面の動作寿命が増す。潤滑剤の消費量が低減する主な理由は、潤滑剤がスロット状陥凹部の中に蓄えられることにある。したがって潤滑剤は作動サイクル後も流失せず、すなわちピストン・リングによって排出されずに、大部分がスロット状陥凹部の中にとどまる。その結果、潤滑剤を次の作動サイクルに利用することができる。シリンダ面の動作寿命が増すのは、最高負荷区域にはスロット状陥凹部が設けられず、あるいはかなり低減された数のスロット状陥凹部しか設けられず、したがってこのシリンダの内壁の最高負荷区域が、複数の小さい切り欠きすなわちスロット状陥凹部によって、あるいは従来技術により周知の周縁に延びる溝によって脆弱化されないためである。
The
先に除外された、上死区域から測定した摺動面の15%までの領域、すなわち最高負荷区域では摩耗が非常に激しく、0.4mm超の深さを有するスロット状陥凹部でもシリンダの動作寿命の終わりに達する前に消滅してしまうため、スロット状陥凹部の利用が制限される。とりわけ先に挙げた理由により、特にこの最高負荷区域では、シリンダの内壁を脆弱化させないために、スロット状陥凹部を省くと有利にすることができる。しかし意外にも、この領域の外側の区域に陥凹部を設け、そこで利用される潤滑剤を、複数のピストン・リングのうちの1つによって最高負荷区域に運ぶようにするとさらに有利であることが示された。特にスロット状陥凹部を設ける区域1は、25%まで、好ましくは10〜25%、特に好ましくは15%〜20%までである。図1では、最高負荷区域、すなわちリング状領域12は、スロット状陥凹部を含まないように示されている。ピストンの下に3列のスロット状陥凹部が示してあるが、見やすくするために、潤滑剤の供給路4までの他の列に関するより詳細な表示は省いてある。潤滑剤の適切な供給を確実に行うためには、最高負荷区域を除く面7の全体にスロット状陥凹部を設けると有利である。特にスロット状陥凹部を、掃気スロット6の領域内およびその下にも設けることができる。この領域でも、過去に摩耗による損傷が見つかっている。この摩耗もやはり、潤滑剤の供給が均一ではなく不適切であることに起因していた。潤滑剤の供給路4によって導入される潤滑剤は、便宜上、図1に示したピストンの位置において周期的に供給されるが、それは、この位置では潤滑剤を加圧下で供給する必要がないためである。潤滑剤はシリンダの内壁に沿って下方へ流れ、次いで膨張フェーズにあるピストンのピストン・リング3によって移動される。潤滑剤の一部は、確かに掃気スロット6に達するが、そこに潤滑剤を蓄えることができるのは、掃気スロットの領域内において、ピストンが下死点にあるときの一番下のピストン・リングの最低位置まで、スロット状陥凹部もまた設けられている場合のみである。こうしたスロット状陥凹部が存在しない場合には、ピストン・リングは残りの量の潤滑剤を放出し、この量の潤滑剤は、もう次の潤滑に利用することができなくなる。さらに、ピストンが圧縮行程を開始するとき、まさに掃気スロットの領域には潤滑剤がそれ以上存在しないという不都合が生じる。したがって圧縮行程の開始時には、ピストン・リング3が乾燥し始める。一方、スロット状陥凹部内に蓄えられた潤滑剤は、掃気スロットの領域でシリンダの内壁全体に分散することが可能であり、したがって圧縮行程に対して適切な潤滑が確実に行われる。
Cylinder operation even in slotted recesses with a depth of more than 0.4 mm, the wear was very severe in the area up to 15% of the sliding surface measured from the top dead area, that is, the highest load area, which was excluded earlier. Since it disappears before reaching the end of its lifetime, the use of slot-like recesses is limited. Especially for the reasons mentioned above, it can be advantageous to omit the slot-like recesses, especially in this highest load area, in order not to weaken the inner wall of the cylinder. Surprisingly, however, it may be further advantageous to provide a recess in the area outside this area so that the lubricant utilized therein is carried by one of the plurality of piston rings to the highest load area. Indicated. In particular, the
図2aは、実施可能なスロット状陥凹部の他の配置でのシリンダの展開図を示し、図2bには、この種のスロット状陥凹部5が拡大した形で示されている。スロット状陥凹部は、長さl(9)、幅b(10)および深さt(11)によって画定される。有利な態様では、スロット状陥凹部の幅は0.5〜3mmの間である。幅bは、適切な量の潤滑剤を陥凹部内に蓄えることができるのに十分な大きさでなければならない。一方、ピストン・リングがスロット状陥凹部の縁部によってかみこまれないように、また圧縮空間からのガスがスロット状陥凹部を通って吸引空間に達しないように、幅bはピストン・リングの幅より小さくなければならない。そうした陥凹部を介したガスの漏洩流が生じた場合には、圧縮空間内の圧力増加が変化し、それに応じてエンジンの効率が低下する。スロット状陥凹部の長さは、10〜100mmの間、好ましくは10〜50mmの間、特に好ましくは10〜30mmの間である。複数のスロット状陥凹部を列として配置すると有利であり、その列は勾配を有することができる。勾配は、陥凹部の幅に関連して挙げた理由のために、ピストン・リングの幅より小さい寸法に制限される。スロット状陥凹部の勾配の角度18は、最大で1°である。列中のスロット状陥凹部の数は、隣接する列のスロット状陥凹部の数と異なっていてもよい。スロット状陥凹部の数および/または深さt(11)および/または長さl(9)および/または幅b(10)は、互いに異なっていてもよい。
FIG. 2a shows an exploded view of the cylinder in another possible slot-like recess arrangement, and FIG. 2b shows such a slot-
図1〜3のすべてにおいて、隣接する列のスロット状陥凹部は、少なくとも部分的に互いに対してオフセットして配置されている。こうして、摺動面1m2あたりのスロット状陥凹部の数を増加させることが可能であり、実施可能である最も均一な潤滑剤の分配が保証される。スロット状陥凹部の数は、摺動面1m2あたり300個以上であることが好ましい。動作時に潤滑剤の必要量が増加または減少する摺動面の領域が見出される可能性があるときには、摺動面1m2あたりのスロット状陥凹部の数を可変的に選択することができる。図2において明らかであるように、例えばスロット状陥凹部の数を減らすこと、またはスロット状陥凹部の隣接する列の間隔を広げることが可能である。 In all of FIGS. 1-3, the slot-like recesses of adjacent rows are arranged at least partially offset with respect to each other. In this way, it is possible to increase the number of slot-shaped recesses per 1 m 2 of the sliding surface, ensuring the most even distribution of lubricant that can be implemented. The number of slot-shaped recesses is preferably 300 or more per 1 m 2 of the sliding surface. When it is possible to find areas of the sliding surface where the required amount of lubricant increases or decreases during operation, the number of slot-shaped recesses per 1 m 2 of the sliding surface can be variably selected. As can be seen in FIG. 2, it is possible, for example, to reduce the number of slot-like recesses or to increase the spacing between adjacent rows of slot-like recesses.
図3は、前述の実施例のための、摺動する対のピストン・リングとシリンダの内壁の図を示している。この場合、摺動面の最大15%であり、且つ上死区域8の直下に配置されたリング状領域12には、スロット状陥凹部が設けられていない。ピストン2は、リング状領域12より低い位置にある。領域12を、摺動面の25%まで増大させると特に有利にすることができる。特にその場合、領域12は10〜30%、好ましくは15〜30%であり、領域が25%超、30%以下であることが特に好ましい。
FIG. 3 shows a view of the sliding pair of piston rings and the inner wall of the cylinder for the previous embodiment. In this case, no slot-like recess is provided in the ring-shaped
スロット状陥凹部は、機械的なマシニング工程によって製造される。これには、例えばフライス加工のようなチップ成形工程(chip−forming process)が含まれるが、例えばレーザを用いた構造化(structuring)のように熱の影響下で処理する方法は含まれない。レーザ構造化法は、特にマイクロメートル範囲の溝の製造に用いられ、ミリメートル範囲の深さを有するスロット状陥凹部の製造には適していない。 The slot-shaped recess is manufactured by a mechanical machining process. This includes, for example, a chip-forming process such as milling, but does not include a method of processing under the influence of heat, such as structuring using a laser. The laser structuring method is used in particular for the production of grooves in the micrometer range and is not suitable for the production of slot-like recesses with a depth in the millimeter range.
既に使用されているシリンダには、定期的な点検作業および修理において、それぞれ遡及してスロット状陥凹部を設けることができる。特に大型ディーゼルエンジンに使用されるシリンダでは、スロット状陥凹部を計画的に、それぞれ遡及して設けることによって、潤滑剤の必要量を低減することができる。 Cylinders that are already in use can be retrospectively provided with slot-like recesses in regular inspection work and repair. Particularly in a cylinder used in a large diesel engine, the required amount of lubricant can be reduced by providing the slot-like recesses retrospectively in a planned manner.
1 シリンダ
2 ピストン
3 ピストン・リング
4 潤滑剤の供給路
5 スロット状陥凹部
6 掃気スロット
7 摺動面
8 上死区域
9 スロット状陥凹部の長さ
10 スロット状陥凹部の幅
11 スロット状陥凹部の深さ
12 リング状領域
13 摺動面の長さ
15 下死区域
16 送り込み開口部
17 流路
18 スロット状陥凹部の勾配の角度
DESCRIPTION OF
Claims (14)
前記スロット状陥凹部(5)が、前記上死区域(8)から測定して前記摺動面(7)の長さ(13)の15%までの長さを有するシリンダ面のリング状区域より下に設けられることを特徴とするシリンダ。 A cylinder (1) for a piston engine comprising means (5) for receiving a lubricant, the cylinder comprising a sliding surface (7) for the piston (2), said sliding surface being a top dead zone (8) and a row of scavenging slots (6) arranged on the cylinder, and the sliding surface (7) has a predetermined length (9), width (10) and depth ( In a cylinder (1) for a piston engine having a plurality of slot-like recesses (5) having 11), the depth (11) being greater than 0.4 mm,
From the ring-shaped area of the cylinder surface, the slot-shaped recess (5) has a length up to 15% of the length (13) of the sliding surface (7) as measured from the top dead area (8). A cylinder characterized by being provided below.
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